DESMISTIFICANDO O MÉTODO CIENTÍFICO ATRAVÉS DA ATIVIDADE DA CAIXA ROSA

## DESMISTIFICANDO O MÉTODO CIENTÍFICO ATRAVÉS DA ATIVIDADE DA CAIXA ROSA

## Layla Vieira Silva¹, Rafael de Sousa Dutra², Paulo Victor Santos Souza³

¹ IFRJ-UFF Polo 15, laylavieira96@gmail.com

² IFRJ-UFF Polo 15, rafael.dutra@ifrj.edu.br

² IFRJ-UFF Polo 15, paulo.victor@ifrj.edu.br

Palavras-chave : campos conceituais de Vergnaud, escala Likert, modelos mentais.

As escolas preocupadas com o sucesso dos alunos no Exame Nacional do Ensino Médio trazem propostas pedagógicas do ensino de ciências focadas na mera resolução de questões, sem se preocupar muito em discutir a maneira pela qual a ciência é construída e desenvolvida. Em um passado não muito distante, nos antigos vestibulares, o foco era a aplicação de fórmulas, onde os alunos sofriam uma espécie de adestramento apenas para aplicar a fórmula e obterem a resposta certa, trazendo uma visão completamente equivocada da ciência. Por sua vez, a discussão do método científico nos livros didáticos de física do primeiro ano do ensino médio, trazem meras definições do que vem a ser e mencionam um conjunto de regras que o método deve seguir com o objetivo de entender um determinado fenômeno, e na maioria das vezes de maneira muito sucinta. Sabemos que a utilização de experimentos didáticos nas aulas de física, desempenham um papel fundamental no processo de aprendizagem da disciplina, através da conexão entre as grandezas medidas e observadas com os modelos utilizados.

Com o objetivo de desmistificar este processo, trazemos neste trabalho uma sequência didática baseada no artigo publicado na revista Physics Education: What's inside the pink box? A nature of science activity for teachers and students (POLS, 2018), por meio de uma atividade lúdica utilizando uma simples caixa onde objetos são postos no interior da mesma. Em uma espécie de dinâmica de grupo, as pessoas que participam são instigadas a desvendar o que há no interior da caixa sem poder abri-la, apenas chacoalhando-a. Esta atividade permite fazer uma analogia com os processos envolvidos no fazer científico. Ao chacoalhar a caixa, o experimentador começa a realizar comparações e abstrações para tentar descobrir, através da sua vivência, o que existe no interior da caixa de acordo com o som emitido. A evolução dos modelos atômicos na busca do entendimento da estrutura dos tijolos fundamentais que compõem a matéria, a concepção de um campo gravitacional para explicar as interações à distância, e mais modernamente a própria deformação do espaço tempo por um objeto muito massivo, são abstrações realizadas pelos cientistas na tentativa de entender esses aspectos da natureza. A descoberta surge quando os modelos matemáticos desenvolvidos, baseados nessas abstrações, são confrontados com os dados obtidos por meio da experimentação e ambos concordam entre si dentro das incertezas experimentais.

- O referencial teórico adotado associa a teoria dos campos conceituais de Vergnaud (MOREIRA, 2002) ao ensino por modelagem (HEIDEMANN, ARAUJO e

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VEIT, 2012). A atividade foi proposta para ser desenvolvida em duas aulas de cem minutos. A mesma é precedida de um questionário diagnóstico cujo intuito é avaliar qual a visão de ciência que os alunos possuem. No questionário, a escala Likert (JOSHI, 2015) é utilizada para avaliar o nível de concordância dos alunos com diversas sentenças que retratam diferentes pontos de vista acerca da natureza da ciência, do fazer científico e da figura do cientista. Nesta escala são utilizados os seguintes níveis de concordância: concordo plenamente, concordo parcialmente, não sei opinar, discordo parcialmente e discordo plenamente. Justificativas também são solicitadas. Com os questionários respondidos a primeira parte da sequência é então aplicada levando em consideração as respostas e o perfil apresentado pela turma. A primeira parte é intitulada 'A caixa rosa", nela os alunos são expostos a questionamentos relacionados à caixa e seu conteúdo interno que correspondem ao processo de fazer científico. O objetivo da atividade é determinar quais objetos estão dentro da caixa lançando mão exclusivamente de experimentos simples que podem ser feitos com ela, sem nunca abri-la. São disponibilizados aparelhos de medição, como régua, estetoscópio e balança. Cada caixa contendo: relógio, peças de montar infantil, bolas de pingue-pongue, algodão e grampo de papel, sendo as duas últimas com mesma massa e tamanho. A segunda parte é intitulada 'Os modelos atômicos'. Neste momento, são utilizados pressupostos construídos na primeira parte para realizar uma reconstrução histórica sobre os modelos atômicos. A terceira parte da sequência se dá através de um modelo criado sobre a queda dos corpos e como a força de arrasto pode influenciar neste movimento utilizando o software Modellus. O intuito desta parte é fazer com que os alunos através do modelo criado consigam analisar o que ocorre na natureza e como as grandezas envolvidas se relacionam modificando o movimento. O que representa a ciência como criadora de modelos para representar a natureza. A atividade foi aplicada em duas turmas: uma de ensino médio técnico e uma de ensino técnico de uma escola federal no primeiro semestre de 2023.

No questionário diagnóstico aplicado previamente, duas perguntas chamaram atenção na análise quantitativa, havendo assim a necessidade de fazer uma análise qualitativa das justificativas apresentadas pelos alunos após cada pergunta respondida dentro da escala Likert. A primeira questão que precisou de uma análise mais profunda foi 'Cientistas são pessoas geniais', nela a ideia era fazer com que os alunos pensassem a respeito de todo trabalho e esforço que os cientistas têm até chegarem a uma teoria consolidada. Porém, no diagnóstico prévio a maioria dos alunos concordaram plenamente com a afirmação. Nas justificativas surgiram respostas como: 'Todos os cientistas são pessoas geniais, porque todos eles pensam fora da caixa para realizar novas tarefas ou descobrir coisas novas' e 'Eles não nascem gênios, mas com estudo e dedicação se tornam "geniais" ao ponto de desenvolver e pensar em algo que pessoas "comuns" não pensariam sem esse estudo'. Para os alunos, os cientistas são sim pessoas geniais, por terem pensamentos avançados sobre determinado assunto, ou por conseguirem pensar de uma maneira distinta dos demais, porém alguns alunos conseguem associar a 'genialidade' a um trabalho árduo. A segunda questão que apresentou resultados alarmantes na análise quantitativa foi: 'A ciência descreve a verdade incontestável sobre a natureza', nela o esperado era que a maioria dos alunos discordasse na afirmação, o que não foi obtido. Na análise qualitativa, foi visto que a maioria dos

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alunos em suas justificativas realmente discordavam da afirmação. Respostas como: 'A ciência pode variar com o tempo de acordo com os avanços tecnológicos' e 'a ciência está em constante evolução logo algumas verdades podem mudar' foram obtidas. Nesta os alunos tiveram dificuldade em interpretar a afirmação, mas sua real opinião sobre foi exposta na justificativa. O último teste foi aplicado e baseado no diagnóstico a fim de compará-los. A primeira pergunta 'Cientistas são necessariamente pessoas geniais', o resultado foi mais satisfatório que no primeiro, mostrando assim que de certa forma o produto foi eficaz no que se diz respeito a mudança da visão que se tem da ciência e dos cientistas. Muitos justificaram da seguinte maneira: 'Cientistas se tornam pessoas geniais após muito estudo, mas não são necessariamente gênios' e 'Qualquer pessoa pode ser um cientista, independente do nível de inteligência'. Comparando com as respostas do primeiro questionário, dá para se notar que eles conseguiram identificar que os cientistas demandam de muito trabalho para conseguir chegar a algum ponto. Tirando assim a visão que só os que foram agraciados com uma inteligência fora do 'normal' que podem conseguir chegar ao êxito de ser um cientista. Já na segunda pergunta 'A ciência oferece uma possível descrição sobre a natureza, não uma verdade incontestável', os alunos continuaram com a suas opiniões de que a ciência não oferece uma verdade incontestável sobre a natureza. Respostas como: 'a ciência muda a todo tempo então, não pode ser sempre incontestável' e 'A ciência oferece sim uma verdade incontestável, pois tudo que eles estudam e pesquisam hoje pode mudar com o tempo e com mais recursos para as pesquisas'. Nesta última é possível observar que o aluno faz uma confusão com a palavra incontestável, porém ao justificar chega ao resultado esperado. Dessa forma o fato de que a ciência não é uma verdade absoluta fica claro para os alunos, visto que eles conseguem perceber que a ciência pode mudar com o passar dos anos.

Os resultados da aplicação da sequência, ainda que parcialmente analisados, permitem-nos concluir que a sequência alcançou seu objetivo, a saber, promover uma visão mais realística e desmistificada do fazer científico.

## Referências

HEIDEMANN, L. A.; ARAUJO, I. S.; VEIT, E. A. Ciclos de modelagem: uma proposta para integrar atividades baseadas em simulações computacionais e atividades experimentais no ensino de física. Caderno brasileiro de ensino de física. Florianópolis. Vol. 29, nesp 2 (out. 2012), p. 965-1007 , 2012.

JOSHI, A. et al. Likert scale: Explored and explained. British journal of applied science & technology , v. 7, n. 4, p. 396-403, 2015.

MOREIRA, M. A. A teoria dos campos conceituais de Vergnaud, o ensino de ciências e a pesquisa nesta área. Investigações em ensino de ciências. Porto Alegre. Vol. 7, n. 1 (jan./mar. 2002), p. 7-29 , 2002.

POLS, F. What's inside the pink box? A nature of science activity for teachers and students. Physics Education , v. 56, n. 4, p. 045004, 2021.

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